Põhiline erinevus fotoionisatsiooni ja fotoelektrilise emissiooni vahel seisneb selles, et fotoionisatsioon viitab elektromagnetilise kiirguse vastasmõjule ainega, mille tulemuseks on selle aine dissotsiatsioon elektriliselt laetud osakesteks, samas kui fotoelektriline efekt on fotoionisatsiooni tüüp, kus elektronid väljutatakse tekib siis, kui valgus paistab materjali pinnale.
Fotoioniseerimine on füüsikaline protsess, mille käigus footoni ja aatomi või molekuli vahelise reaktsiooni käigus moodustub ioon. Fotoelektriline efekt on elektronide emissioon, kui elektromagnetkiirgus tabab materjali.
Mis on fotoioniseerimine?
Fotoioniseerimine on füüsikaline protsess, mille käigus footoni ja aatomi või molekuli vahelise reaktsiooni käigus moodustub ioon. Siiski ei saa me kõiki footonite ja aatomite või molekulide vahelisi interaktsioone fotoionisatsiooniks liigitada, sest mõned vastasmõjud moodustavad ioniseerimata liike; seetõttu peame seostama interaktsiooni keemiliste liikide fotoionisatsiooni ristlõikega. Lisaks sõltub see fotoionisatsiooni ristlõige footoni energiast ja protsessis osalevate keemiliste liikide omadustest.
Joonis 01: Fotoioniseerimine kosmoses
Mitmefotoni ionisatsioon on fotoionisatsiooni tüüp, kus mitu footonit ühendavad oma energiad aatomi või molekuli ioniseerimiseks. Siin peaks footonite energia olema alla ionisatsioonienergia läve.
Lisaks ülalmainitud tüübile on tunneli ionisatsioon veel üks fotoionisatsioonireaktsiooni tüüp, mille puhul suurendatakse fotoionisatsiooniprotsessis kasutatavat laseri intensiivsust või kasutatakse pikemat lainepikkust, mis võimaldab mitme footoni ionisatsioonil toimuda. Selle protsessi tulemuseks on aatomipotentsiaali moonutamine selliselt, et seotud oleku ja kontiinumoleku vahele jääb vaid suhteliselt madal ja kitsas barjäär. Siin saavad elektronid läbi barjääri tunnelida. Neid nimetatakse vastav alt tunneli ioniseerimiseks ja üle barjääri ioniseerimiseks.
Mis on fotoelektriline emissioon?
Fotoelektriline efekt on elektronide emissioon, kui elektromagnetkiirgus tabab materjali. Elektromagnetkiirgus on tavaliselt kerge. Sellelt pinn alt kiirgavaid elektrone nimetatakse fotoelektronideks. Seda nähtust saame uurida ka kondenseeritud aine füüsikas ning tahkis- ja kvantkeemias. Oluline on teha häireid aatomite, molekulide ja tahkete ainete omaduste kohta.
Joonis 02: Fotoelektriline efekt
Fotoelektriline emissioon on kasulik elektroonikaseadmetes, mis on spetsialiseerunud valguse tuvastamisele ja täpselt ajastatud elektronide emissioonile. Tavaliselt nõuab tüüpiliste metallide juhtivuselektronide emissioon mõne elektronvolti valguskvante. See peab vastama lühikese lainepikkusega nähtavale või UV-valgusele. Kuid mõnikord indutseerivad emissioonid footonid, mis lähenevad nullenergiale, sarnaselt süsteemidele, millel on negatiivne elektronafiinsus ja emissioon ergastatud olekutest.
Mis vahe on fotoioniseerimisel ja fotoelektrilisel emissioonil?
Fotoioniseerimine on füüsikaline protsess, mille käigus footoni ja aatomi või molekuli vahelise reaktsiooni käigus moodustub ioon. Fotoelektriline efekt on elektronide emissiooniprotsess, kui elektromagnetkiirgus tabab materjali. Peamine erinevus fotoionisatsiooni ja fotoelektrilise emissiooni vahel seisneb selles, et fotoionisatsioon viitab elektromagnetilise kiirguse vastasmõjule ainega, mille tulemuseks on selle aine dissotsiatsioon elektriliselt laetud osakesteks, samas kui fotoelektriline efekt on fotoionisatsiooni tüüp, kus valguse paistamisel toimub elektronide väljutamine. materjali pinnal.
Järgmine tabel võtab kokku fotoionisatsiooni ja fotoelektrilise emissiooni erinevused.
Kokkuvõte – fotoionisatsioon vs fotoelektriline emissioon
Fotoelektriline efekt on kõige lihtsam fotoionisatsiooni tüüp. Peamine erinevus fotoionisatsiooni ja fotoelektrilise emissiooni vahel seisneb selles, et fotoionisatsioon viitab elektromagnetilise kiirguse vastasmõjule ainega, mille tulemuseks on selle aine dissotsiatsioon elektriliselt laetud osakesteks, samas kui fotoelektriline efekt on fotoionisatsiooni tüüp, kus valguse paistamisel toimub elektronide väljutamine. materjali pinnal.
